基于LMI的不确定混沌系统的有限时间同步

针对一类带有外部干扰的非匹配不确定混沌系统的有限时间同步问题,结合线性矩阵不等式(LMI)技术与滑模变结构控制方法,以Lorenz系统和蔡氏电路为例,设计了积分切换控制器,实现此类系统的有限时间同步。在滑模面的设计上引入积分滑模面设计方法,利用Lyapunov稳定性定理,以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出滑动模态存在的充分条件,并且设计控制器,抑制了系统状态矩阵中的非匹配不确定项及外部干扰。最后利用LMI工具箱对LMI求解得出设计参数,实验结果可以看出该方法针对不确定混沌系统的同步控制中有良好的鲁棒性及抗干扰性。     

一类不确定T-S模糊时滞系统新的滑模控制方法

针对一类时滞不确定系统,基于模糊滑模控制方法,考虑了其镇定问题.所研究系统中的时滞项和参数不确定项分别为有界时变和非匹配的.首先设计滑模面,使得系统状态在滑模面保持指数渐近稳定,并且将系统的稳定性证明转化为线性矩阵不等式的解的存在性问题;其次,基于到达条件,构造控制器,使得系统在设计控制器的作用下在有限时间内到达切换面;最后,给出仿真算例,经验证说明所设计的控制器的有效性.     

不满足匹配条件的非确定性系统的鲁棒滑模控制

针对一类非确定性时变系统实施滑模控制,该系统在状态矩阵和控制输入矩阵中都 包含不满足匹配条件的不确定项.给出了能使系统鲁棒镇定的切换面设计方法和相应的控制 律的形式.同时,也给出了系统渐近稳定的充分条件.设计过程中的代数黎卡提方程和线性矩 阵不等式形式简单,易于求解.仿真结果证明了理论的正确性.     

一类不确定离散Markov 跳变系统滑模状态反馈控制

针对具有不确定的离散Markov跳变系统,研究其滑模状态反馈控制问题.考虑系统的不确定满足匹配条件,以线性矩阵不等式形式给出了离散滑模面存在的充分条件,设计了具有指数趋近律的滑模控制器,保证了系统状态到达滑模面并在滑模带上随机镇定.数值仿真验证了所提出的控制方案的有效性.     

具有分布时滞不确定中立型系统的滑模控制

针对一类含有分布时滞和不满足匹配条件的不确定中立型系统,通过利用Lya-punov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法进行了滑模控制研究。首先,选取了依赖于当前状态和状态时滞的滑模面;设计了包含等效控制和非线性切换控制的滑模控制器使得系统满足滑模到达条件,即确保了系统在有限时间内到达滑模面。通过构造适当的Lyapunov函数,利用积分不等式技术,给出了闭环系统渐近稳定的充分条件。该充分条件通过采用虚拟反馈控制思想,结合状态反馈的极点配置方法,转换为线性矩阵不等式的形式,可通过Matlab中的LMI工具箱进行方便的求解。具体算例说明此方法的有效性。     

分数阶混沌系统的主动滑模同步

结合主动控制和滑模控制原理,提出了一个同步分数阶混沌系统的主动滑模控制方法.该方法首先用分数阶积分对所有维状态分量设计一个滑模面,分数阶混沌系统在该滑模面上稳定.然后采用极点配置的方法获得主动滑模控制器中的增益矩阵.应用Lyapunov稳定性理论、分数阶系统稳定理论对所提的控制器的存在性和稳定性分别进行了分析.对分数阶Lorenz系统进行数值仿真,仿真结果验证了该方法的有效性.     

一类带有变时滞的广义切换系统的滑模控制

研究一类具有非匹配不确定性和变时滞的广义切换系统的滑模控制问题.首先,基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)技术,针对每个子系统设计对应的积分型滑模面,给出了每个滑动模态方程鲁棒渐近稳定的充分条件;然后,设计了滑模控制器及切换规则,使得闭环系统的状态能够到达滑模面上,产生滑动模态;最后以仿真实例说明了所提出方法的有效性.     

基于主动滑模控制的一类不确定混沌系统的同步

讨论了一类不确定混沌系统的同步问题。基于主动控制思想,提出了一种新的主动滑模控制策略,使得从任意初始条件出发的不确定混沌系统在有限时间内趋近滑模面;通过一种新颖的虚拟反馈控制,得到了设计鲁棒滑模面的一个充分条件,较好地实现了响应系统与驱动系统的完全同步,确保了不确定混沌系统同步的鲁棒稳定性。该控制器适用于一般的混沌系统。以Lü混沌系统为例进行了仿真验证,仿真结果表明,该控制方法可以实现较快的混沌同步,且同步的鲁棒稳定性良好。     

非匹配不确定混沌系统的RBF 神经滑模同步

对于非匹配不确定混沌系统,提出一种RBF神经滑模同步方法.设计滑模切换面,并将其作为神经网络的唯一输入,网络的权值依滑模趋近条件在线确定,使得同步跟踪误差渐进到零点.该方法简化了常规神经网络控制结构的复杂性,削弱了滑模控制的抖振程度,并且同步时间较短,对参数不确定性及外干扰具有较好的鲁棒性.仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

一类非匹配不确定性系统的变结构控制

研究一类非匹配不确定性系统的变结构控制问题. 引入适当的状态变换, 将非匹配不确定系统描述成具有分级形式的两个子系统. 在保证第一个子系统二次渐近稳定的条件下, 利用线性矩阵不等式方法得到第二个状态变量的期望值, 并由第二个状态变量与其期望值之差构造滑动模, 并利用滑模运动的到达条件, 得到变结构控制律.     

不确定时滞TCP 网络中基于T-S 模型的滑模AQM算法

针对传输控制协议(TCP)网络中的拥塞控制问题,基于T-S模糊模型,提出一种滑模主动队列管理(AQM)算法.考虑到TCP网络中存在的不确定和时变时滞因素,对非线性TCP网络进行了T-S模糊模型的建模.利用LMI设计了一个渐近稳定的滑模面,并提出一种能更好抑制抖振现象的到达条件,基于该到达条件设计的控制器能有效地抑制路由器中队列长度的振荡.大量仿真结果表明,所提出的算法比普通滑模AQM算法具有更好的稳定性和鲁棒性.     

LMI-Based Sliding Surface Design for Integral Sliding Mode Control of Mismatched Uncertain Systems

We propose a linear matrix inequality (LMI)-based sliding surface design method for integral sliding-mode control of mismatched uncertain systems. The uncertain system under consideration may have mismatched norm bounded uncertainties in the state matrix as well as the input matrix. We give a sufficient condition for the existence of a sliding surface guaranteeing asymptotic stability of the full order sliding mode dynamics. We also give an LMI characterization of the sliding surface, together with an integral sliding mode control law guaranteeing the existence of a sliding mode from the initial time. Additionally, we give an LMI condition of sliding surfaces guaranteeing the alpha-stability constraint. Finally, we give a simulation result to show the effectiveness of our method     

不确定TCP网络中的滑模拥塞控制策略

针对TCP（Transmission Control Protocol,传输控制协议）网络中的拥塞控制问题,提出了一种滑模拥塞控制策略。基于TCP网络拥塞控制模型,利用线性矩阵不等式设计了一个渐近稳定的滑模面,该滑模面能够补偿TCP网络中的不确定性因素的影响。另外,为了减小路由器中队列长度的振荡,提出了一种改进的到达条件。多种情况下的仿真实验表明,所提出的控制策略与普通的滑模拥塞控制策略相比具有更好的稳定性和鲁棒性。     

不确定奇异系统的变结构控制

针对一类不确定奇异线性系统,利用线性矩阵不等式(LMI)方法获得了滑模运动渐近稳定的充分条件,给出了变结构控制器的设计方法,该方法保证系统状态轨线经有限时间到达滑模面,并在其上实现滑模运动。滑模运动正则、无脉冲模、渐近稳定。     

不确定时变时滞系统的自适应全局鲁棒滑模控制

针对一类存在时变状态时滞的不确定性系统, 基于全程滑模的思想, 引入一种带状态时滞项的积分型滑模面, 以消除趋近模态, 实现全程滑模控制; 基于一种新颖的自由权矩阵时滞转换模型, 采用线性矩阵不等式(LMI) 的方法给出并证明了滑动模态稳定的充分条件, 降低了保守性; 结合自适应控制思想设计出自适应滑模控制器, 克服了不确定性以及时变的时滞影响.

     

Robust Finite-time Synchronization of Non-identical Fractional-order Hyperchaotic Systems and Its Application in Secure Communication

This paper proposes a novel adaptive sliding mode control (SMC) method for synchronization of non-identical fractional-order (FO) chaotic and hyper-chaotic systems. Under the existence of system uncertainties and external disturbances, finite-time synchronization between two FO chaotic and hyperchaotic systems is achieved by introducing a novel adaptive sliding mode controller (ASMC). Here in this paper, a fractional sliding surface is proposed. A stability criterion for FO nonlinear dynamic systems is introduced. Sufficient conditions to guarantee stable synchronization are given in the sense of the Lyapunov stability theorem. To tackle the uncertainties and external disturbances, appropriate adaptation laws are introduced. Particle swarm optimization (PSO) is used for estimating the controller parameters. Finally, finite-time synchronization of the FO chaotic and hyper-chaotic systems is applied to secure communication.      

Sliding mode control for a class of nonlinear discrete-time networked systems with multiple stochastic communication delays

In this article, a sliding mode control problem is studied for a class of uncertain nonlinear networked systems with multiple communication delays. A sequence of stochastic variables obeying Bernoulli distribution is applied in the system model to describe the randomly occurring communication delays. The discrete-time system considered is also subject to parameter uncertainties and state-dependent stochastic disturbances. A novel discrete switching function is proposed to facilitate the sliding mode controller design. The sufficient conditions are derived by means of the linear matrix inequality (LMI) approach. It is shown that the system dynamics in the specified sliding surface is robustly exponentially stable in the mean square if two LMIs with an equality constraint are feasible. A discrete-time SMC controller is designed that is capable of guaranteeing the discrete-time sliding-mode reaching condition of the specified sliding surface. Finally, a simulation example is given to show the effectiveness of the proposed method.